هل ما زال تمدد الكون يتسارع؟ جدل علمي يعيد dark energy إلى الواجهة

يدور الخلاف بين فريقي جامعة يونسي وجامعة ساوثهامبتون حول سؤال أساسي في علم الكونيات: هل ما زال تمدد الكون يتسارع، أم أن جزءاً من هذا التسارع الظاهري ناتج عن انحياز منهجي في قياسات المستعرات العظمى من النوع Ia؟

لم تُحسم الإجابة بعد. فقد قالت يونسي إن عمر النجوم المرتبطة بهذه الانفجارات يؤثر في سطوعها حتى بعد تطبيق التصحيحات المعتادة. أما فريق ساوثهامبتون، الذي يضم الحائزين على نوبل آدم ريس وبرايان شميدت، فيرى أن هذا الأثر جرى تضخيمه، وأن التسارع الكوني ما زال أفضل تفسير للبيانات. 813

ماذا قالت يونسي في عام 2025؟

يستخدم علماء الفلك المستعرات العظمى من النوع Ia بوصفها «شموعاً معيارية». فبما أن سطوعها الجوهري يُفترض أنه متقارب، يمكن مقارنة سطوعها المرصود بالسطوع المتوقع لتقدير المسافات الكونية.

لكن إذا كان السطوع يتغير بصورة منتظمة تبعاً لعمر المجموعة النجمية التي ينتمي إليها النجم السلف، فقد تؤدي المقارنة إلى صورة غير دقيقة عن كيفية تغير معدل تمدد الكون عبر الزمن.

في دراسة نُشرت في نوفمبر 2025، قالت مجموعة يونسي إن هناك علاقة قوية بين السطوع المعياري للمستعرات العظمى وعمر النجوم في المجرة المضيفة. وقدّرت أن تغير أعمار المجرات مع الانزياح الأحمر يؤدي إلى انحراف منهجي مهم في المسافات المستنتجة من المستعرات. وبعد تطبيق التصحيح المرتبط بالعمر، لم تجد دليلاً مقنعاً على تسارع الكون في الوقت الحاضر، واقترحت أن يكون الكون قد دخل مرحلة من التمدد المتباطئ.

ولو تأكدت هذه النتيجة، فستكون لها تبعات كبيرة على نموذج ΛCDM، وهو النموذج القياسي في علم الكونيات. ففي هذا النموذج ترتبط الثابتة الكونية Λ، وهي أبسط تمثيل للطاقة المظلمة، بتسارع التمدد الكوني.

أما الانتقال الحديث إلى مرحلة تباطؤ، فسيتطلب إما طاقة مظلمة تتطور أو تضعف مع الزمن، أو مراجعة جوهرية للطريقة التي تُفسَّر بها بيانات المستعرات العظمى والجاذبية.

رد ساوثهامبتون: أين تكمن المشكلة؟

اعترض فريق ساوثهامبتون على نقطتين رئيسيتين في تحليل يونسي.

1. عمر المجرة ليس بالضرورة عمر النجم السلف

استخدمت يونسي عمر المجموعة النجمية في المجرة المضيفة مؤشراً إلى عمر النجم أو القزم الأبيض الذي انفجر لاحقاً كمستعر أعظم. لكن ساوثهامبتون تقول إن هذين الأمرين مختلفان: فالمجرة الواحدة تضم نجوماً بأعمار متعددة، ولذلك لا يحدد متوسط عمر المجرة مباشرة عمر السلف المحدد للمستعر الأعظم. 18

وبحسب هذا التفسير، فإن تغير أعمار المجرات مع الانزياح الأحمر لا يعني تلقائياً أن أعمار أسلاف المستعرات العظمى تغيرت بالمعدل نفسه.

2. تصحيح كتلة المجرة المضيفة

قالت ساوثهامبتون أيضاً إن تحليل يونسي لم يتضمن التصحيح التقليدي لكتلة المجرة المضيفة، المعروف باسم «خطوة الكتلة» أو mass step. ويُستخدم هذا التصحيح في التحليلات الحديثة للمستعرات العظمى لأن سطوع الانفجارات يرتبط بخصائص بيئية تتصل بدورها بعمر النجوم وكتلة المجرة.

وعندما طبّق فريق ساوثهامبتون هذا التصحيح على البيانات نفسها، وجد علاقة أضعف بكثير بين عمر المجرة والباقي في مخطط هابل؛ أي الفرق بين السطوع المقاس والسطوع المتوقع بعد توحيد القياسات. وخلص إلى أن تصحيح العمر وحده لا يكفي لإزالة الدليل على التسارع الكوني.

رد يونسي المضاد

لا ترى يونسي أن تحليل ساوثهامبتون أنهى النقاش. ففي تحليل أحدث، قالت إن الفريق المنافس جمع مستعرات عظمى ضمن نطاق واسع جداً من الانزياح الأحمر، تقريباً من z = 0.04 إلى z = 0.42.

وخلال هذا النطاق يتغير متوسط عمر المجرات المضيفة بنحو 3 مليارات سنة. ووفقاً ليونسي، فإن تجميع أجسام تختلف أعمارها بهذا المقدار قبل إجراء تحليل الانحدار قد يجعل العلاقة بين العمر والسطوع المتبقي تبدو أكثر تسطحاً مما هي عليه فعلاً. 2

كما تقول يونسي إن ساوثهامبتون تعاملت مع كميتين مرتبطتين كما لو كانتا مستقلتين تماماً:

• ميل العلاقة بين العمر والسطوع؛
• ومقدار تغير أعمار الأسلاف مع الانزياح الأحمر.

فحتى إذا كان تطور عمر الأسلاف أضعف من تطور متوسط عمر المجرة، ترى يونسي أن الميل الأكبر في علاقة العمر بالسطوع قد يحافظ على تصحيح إجمالي مهم. وتشكك المجموعة أيضاً في أن معالجة الكتلة والغبار في التحليل المضاد ربما أخمدت إشارة العمر بصورة مصطنعة. 35

ما جوهر الخلاف فعلياً؟

الخلاف ليس مجرد مواجهة بين «كون متسارع» و«كون متباطئ». بل يتعلق أساساً بما إذا كانت بيانات المستعرات العظمى قد صُححت بما يكفي لاختلافات المجموعات النجمية والبيئات التي تحدث فيها الانفجارات.

ترى ساوثهامبتون أن:

• عمر المجرة لا يمكن استخدامه مباشرة باعتباره عمر النجم السلف؛
• تصحيح كتلة المجرة يمتص جزءاً كبيراً من الاعتماد الظاهري على العمر؛
• التصحيح المتبقي صغير جداً بحيث لا يغير الاستنتاج الكوني.

في المقابل، ترى يونسي أن:

• استخدام عمر المجرة مؤشراً تقريبياً مبرر بسبب علاقته بالمجموعات النجمية؛
• تحليل عينة تمتد عبر نطاق واسع من الانزياح الأحمر يقلل تقدير ميل العلاقة بين العمر والسطوع؛
• تصحيح العمر قد يبقى مهماً حتى إذا كان تغير أعمار الأسلاف أضعف من تغير أعمار المجرات. 2

وإلى أن تُحلل عينات أكبر وأكثر تجانساً بصورة مستقلة، لم تتمكن أي من المجموعتين من تحويل هذا الجدل إلى نقض نهائي للنموذج الكوني السائد.

ماذا تضيف بيانات DESI؟

تمنح نتائج أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة، المعروفة اختصاراً باسم DESI، سياقاً مهماً، لكنها لا تحسم الخلاف وحدها. وتقيس الأداة التذبذبات الصوتية للباريونات، أو BAO، وهي نمط في توزيع المجرات يعمل كمسطرة كونية لقياس العلاقة بين المسافة والانزياح الأحمر بطريقة مختلفة عن طريقة المستعرات العظمى.

وقد أظهرت بعض عمليات دمج بيانات DESI مع قياسات الخلفية الكونية الميكروية وعينات من المستعرات العظمى تفضيلاً لنماذج تكون فيها الطاقة المظلمة متغيرة مع الزمن. وفي أحد التوليفات بين DESI والخلفية الكونية الميكروية، بلغ التفضيل على نموذج ΛCDM مستوى 3.1 سيغما، بينما تغيرت قوة التفضيل عند إضافة عينات مختلفة من المستعرات العظمى.

لكن هذه النتائج لا تشكل دليلاً مستقلاً على أن الكون يتباطأ اليوم. فقياسات BAO تقيد تاريخ المسافات الكونية، أما ترجمة هذه القياسات إلى استنتاج عن «طاقة مظلمة متطورة» فتعتمد على النموذج المستخدم وعلى مجموعات البيانات التي يجري دمجها. وتصف تحليلات أحدث هذا التفضيل بأنه ضعيف أو غير حاسم، بينما لا تجد بعض الدراسات أفضلية إحصائية مهمة على نموذج ΛCDM. 17

كيف يمكن حسم المسألة؟

سيكون أحد الاختبارات الواضحة مقارنة مستعرات عظمى تقع في مجرات ذات أعمار نجمية متقاربة قدر الإمكان، لكن عند انزياحات حمراء مختلفة. فهذا يقلل الحاجة إلى تطبيق تصحيح كبير مفروض نظرياً لعامل العمر.

وستكون هناك حاجة أيضاً إلى:

• عينات أكبر من المستعرات العظمى ذات اختيار رصدي موحد؛
• قياسات طيفية أفضل للمجرات المضيفة؛
• فصل أدق بين عمر المجموعة النجمية الكلية وعمر السلف الفعلي للمستعر الأعظم؛
• اختبارات مستقلة لتأثيرات الكتلة والغبار والبيئة المحلية؛
• رصد جديد من برامج كبرى مثل مرصد فيرا روبن الفضائي ومرصد نانسي غريس رومان الفضائي.

الخلاصة الحالية

الخلاصة الأكثر حذراً هي أن تسارع تمدد الكون ما زال التفسير المعتمد، بينما يدور الجدل الجديد حول مدى موثوقية تصحيح المستعرات العظمى من النوع Ia لتأثير العمر والبيئة. تقول ساوثهامبتون إن تصحيحات يونسي مبالغ فيها، بينما ترد يونسي بأن تحليل ساوثهامبتون قلل من تقدير ميل العلاقة العمرية ولم يأخذ بصورة صحيحة في الحسبان الترابط الرياضي بين المتغيرات. 18

وفي الوقت نفسه، تترك بيانات DESI احتمال أن تكون الطاقة المظلمة غير ثابتة تماماً مفتوحاً أمام البحث. لكن ذلك يختلف كثيراً عن إثبات أن الكون انتقل بالفعل من مرحلة التسارع إلى مرحلة التباطؤ.

ستتوقف الإجابة على قياسات أدق للمستعرات العظمى، وعينات أكثر تجانساً، واختبارات كونية مستقلة لا تعتمد على المصدر الرصدي نفسه.